Ellenállás-hőmérők — működési elv, típusok és felépítés, használati jellemzők

Az iparban az egyik legnépszerűbb hőmérő típus az ellenálláshőmérő, amely elsődleges jelátalakító a pontos hőmérsékleti érték eléréséhez, amely további, normalizáló konverter vagy egy ipari PLC – programozható logikai vezérlő.

Az ellenálláshőmérő olyan szerkezet, amelyben platina vagy rézhuzal van feltekerve egy speciális dielektromos keretre, amelyet egy lezárt védőtokba helyeznek, és kényelmesen beszerelhetők.

Az ellenálláshőmérő működése azon a jelenségen alapul, hogy egy vezető elektromos ellenállása annak hőmérsékletétől (a hőmérővel vizsgált tárgy hőmérsékletétől) megváltozik. A vezető ellenállásának hőmérséklettől való függése általában így néz ki: Rt = R0 (1 + at), ahol R0 a vezető ellenállása 0 ° C-on, Rt a vezető ellenállása t ° C-on, és a hőérzékeny elem ellenállási hőmérsékleti együtthatója.

A hőmérséklet változása során a fém kristályrácsának hőrezgései megváltoztatják amplitúdójukat, és ennek megfelelően változik az érzékelő elektromos ellenállása is. Minél magasabb a hőmérséklet – minél jobban rezeg a kristályrács –, annál nagyobb az áramellenállás. A fenti táblázat két népszerű ellenálláshőmérő jellemző jellemzőit mutatja be.

Az érzékelő hőálló házát úgy tervezték, hogy megvédje a mechanikai sérülésektől, miközben egy tárgy hőmérsékletét méri.

A képen: 1 — platina- vagy rézhuzalból készült érzékeny elem, spirál formájában, kerámia rúdon elhelyezve; 2 — porózus kerámiahenger; 3 — kerámia por; 4 — rozsdamentes acél külső védőcső; 5 — áramátviteli vezetékek; 6 — külső védőcső rozsdamentes acélból; 7 — hőmérő fej levehető fedéllel; 8 — kivezetések a kimeneti vezeték csatlakoztatásához; 9 – huzal a rögzítőeszközhöz; 10 - menetes hüvely belső menetes csatlakozásokkal rendelkező csővezetékbe történő beépítéshez.

Ha a felhasználó pontosan meghatározta a célt, amelyhez hőérzékelőre van szükség, és pontosan kiválasztott egy ellenálláshőmérőt (ellenállási hőátalakítót), akkor a következő feladat megoldásának legfontosabb kritériumai: nagy pontosság (kb. 0,1 ° C) , stabilitási paraméterek, az ellenállás szinte lineáris függése egy hőmérsékleti objektumtól, a hőmérők felcserélhetősége.

Típusok és kivitel

Tehát attól függően, hogy milyen anyagból készült az ellenálláshőmérő érzékeny eleme, ezek az eszközök szigorúan két csoportra oszthatók: réz hőátalakítók és platina hőátalakítók.Az Oroszország és legközelebbi szomszédai területén használt érzékelők az alábbiak szerint vannak jelölve. Réz – 50M és 100M, platina – 50P, 100P, Pt100, Pt500, Pt1000.

A legérzékenyebb Pt1000 és Pt100 hőmérők úgy készülnek, hogy a legvékonyabb platinaréteget egy kerámia alapfelületre porlasztják. Technológiailag kis mennyiségű platina (kb. 1 mg) rakódik le az érzékeny elemre, ami kis méretet ad az elemnek.

Ugyanakkor a platina tulajdonságai megmaradnak: az ellenállás lineáris függése a hőmérséklettől, ellenáll a magas hőmérsékletnek, hőstabilitás. Emiatt a legnépszerűbb platina ellenállás-átalakítók a Pt100 és a Pt1000. Az 50M és 100M rézelemek vékony rézhuzal kézzel, a platina 50P és 100P platinahuzal feltekercselésével készülnek.

Használati jellemzők

A hőmérő felszerelése előtt meg kell győződni arról, hogy a típusa megfelelően van kiválasztva, a kalibrálási karakterisztika megfelel-e a feladatnak, a munkaelem beépítési hossza megfelelő-e, és egyéb tervezési jellemzők lehetővé teszik a telepítést erre a helyre, kültéri használatra körülmények.

Ellenőrzik az érzékelőt külső sérülésekre, testét, az érzékelő tekercsének épségét, valamint a szigetelési ellenállást.

Néhány tényező negatívan befolyásolhatja a mérés pontosságát. Ha az érzékelőt nem megfelelő helyre szerelték fel, a telepítés hossza nem felel meg a munkakörülményeknek, rossz tömítés, a csővezeték vagy más berendezés hőszigetelésének megsértése - mindez hibához vezet a hőmérséklet mérésében.

Minden érintkezőt ellenőrizni kell, mert ha rossz az elektromos érintkező a készülék és az érzékelő csatlakozásaiban, akkor ez hibával jár. Nedvesség, páralecsapódás kerül a hőmérő tekercsére, van-e rövidzárlat, megfelelő-e a bekötési séma (nincs kompenzációs vezeték, nincs vezetékellenállás állítás), a mérőműszer kalibrációja megegyezik az érzékelő kalibrálásával? Ezek olyan fontos pillanatok, amelyekre mindig nagyon oda kell figyelned.

Íme a hőérzékelő beszerelésekor előforduló tipikus hibák:

• Ha a csővezetéken nincs hőszigetelés, az elkerülhetetlenül hőveszteséggel jár, ezért a hőmérséklet mérési helyét úgy kell kiválasztani, hogy minden külső tényezőt előre figyelembe vegyünk.

• Az érzékelő rövid vagy túlzott hossza hozzájárulhat az érzékelő helytelen beszerelése miatti hibához a vizsgált közeg munkaáramába (az érzékelő nincs az áramlással szemben, és nem az áramlás tengelye mentén telepítve, mivel szabályoknak kell megfelelnie).

• Az érzékelő kalibrálása nem felel meg az ebben a létesítményben előírt telepítési sémának.

• A változó környezeti hőmérséklet parazita befolyásának kompenzálására vonatkozó feltétel megsértése (kompenzáló dugók és kompenzáló vezeték nincsenek felszerelve, az érzékelő kétvezetékes áramkörben csatlakozik a hőmérsékletrögzítő készülékhez).

• Nem veszik figyelembe a környezet jellegét: fokozott vibráció, kémiailag agresszív környezet, magas páratartalom vagy nagy nyomású környezet. Az érzékelőnek meg kell felelnie és ki kell állnia a környezeti feltételeknek.

• Az érzékelő kivezetéseinek laza vagy hiányos érintkezése gyenge forrasztás vagy nedvesség miatt (nincs a vezetékek tömítése a hőmérő házába való véletlen behatolás miatt).